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大部分電容式觸摸屏不支持戴手套操作。手套材料一般不導電，而且其介電特性與空氣接近。讓手套可操作電容式觸摸屏的一種方法是提高觸摸屏的靈敏度。不過(guò)這樣會(huì )產(chǎn)生其自身難題：靈敏度太高而無(wú)法處理正常的手指觸摸，而且還更易受到各種噪聲源的影響。為了解決這個(gè)問(wèn)題，目前大部分基于手套的系統都不得不進(jìn)入必須由用戶(hù)啟用的特殊高靈敏度模式。而當需要支持多點(diǎn)觸摸以及各種手套材料與厚度時(shí)，復雜性會(huì )進(jìn)一步提高。 在電容式觸摸屏測量到的戴手套后手指產(chǎn)生的信號比正常手指弱10倍。圖1說(shuō)明電容式觸摸屏上正常手指的信號測量(2126個(gè)峰值計數)。圖2說(shuō)明戴有厚滑雪手套(手套材料厚5毫米)時(shí)相同手指的信號測量(189個(gè)峰值計數)。戴手套后手指相對較弱的信號很難檢測，尤其是存在顯示屏與充電器噪聲的情況下更為如此。低信噪比(SNR)會(huì )影響到用于檢測并且向主機報告觸摸位置的復雜算法，從而導致反應遲鈍、不準確的觸摸性能。 正常的解決方案是提高信號靈敏度，以便能夠可靠地檢測戴手套手指的弱信號。不過(guò)，這會(huì )帶來(lái)多個(gè)問(wèn)題。首先，如果針對戴手套的手指輸入提高靈敏度，則有可能由于較強的信號輸入(如：正常手指)的觸摸導致系統飽和。另一個(gè)問(wèn)題是不同手套材料與厚度會(huì )產(chǎn)生不同的信號電平。因此，單純提高靈敏度無(wú)法解決手套種類(lèi)眾多而產(chǎn)生的問(wèn)題。此外，提高觸摸屏靈敏度也會(huì )增加對噪聲源的敏感性。 穩健的基于手套的系統需要能夠可靠地檢測各種對象而且不造成系統飽和，同時(shí)能夠檢測到充足的信號，以便觸摸算法可靠、準確地運行。為此，可以根據輸入類(lèi)型采用不同的感應模式。如果是戴手套的情況，則觸摸系統進(jìn)入高靈敏度模式，如果是手指觸摸輸入，則為正常模式。為了支持這兩種不同模式，需要采用具有足夠動(dòng)態(tài)范圍的觸摸屏控制器。檢測材料厚度為5毫米的厚滑雪手套比檢測厚度不到1毫米的薄棉手套要難得多。如果為了獲得最佳用戶(hù)體驗而需要進(jìn)一步區別厚手套與薄手套，則可能需要附加模式和更寬的動(dòng)態(tài)范圍。 根據目標信號電平支持不同輸入模式的系統需要一定的模式切換機制。一種機制是依靠主機根據用戶(hù)設置或所用應用來(lái)設定靈敏度模式。比如，手機用戶(hù)可以進(jìn)入手機“設置”菜單并選擇“啟用手套”。用戶(hù)實(shí)際上可能需要脫掉手套才可以修改設置。另外，如前所述，這種總是需要把手機設置為高靈敏度模式的方法的缺點(diǎn)是提高對噪聲的敏感性，而且在使用正常手指時(shí)會(huì )產(chǎn)生飽和問(wèn)題。用途更豐富的方法是采用自動(dòng)模式切換方式，其中觸摸屏控制器根據對信號強度與特征的檢測進(jìn)入相應的模式。 當觸摸屏為了可靠檢測手套觸摸而切換到高靈敏度模式時(shí)，會(huì )使系統更易受到噪聲的干擾。因此，任何以這種方式支持手套使用的解決方案都需要具備高SNR并且能夠抗噪聲干擾。觸摸系統過(guò)去是采用增加氣隙或屏蔽層等方法緩解顯示屏噪聲耦合到觸摸屏傳感器所產(chǎn)生的影響。雖然這些方法有效并且為高噪聲顯示屏所需，但是越來(lái)越多的器件與觸摸模塊制造商已經(jīng)在棄用這些方法，以節約成本和生產(chǎn)更薄的模塊。這樣就會(huì )把噪聲難題推給觸摸屏控制器。支持手套的高端觸摸屏控制器采樣高發(fā)送(Tx)電壓以及通過(guò)在多條Tx線(xiàn)路上發(fā)送以平衡輸出噪聲等方法實(shí)現高SNR。高級模擬前端、軟硬件濾波技術(shù)以及智能算法可以進(jìn)一步幫助觸摸屏控制器抵抗顯示屏與充電器產(chǎn)生的噪聲。 觸摸屏用戶(hù)希望手套能夠像正常手指那樣操作，而且會(huì )因為必須使用帶導電指尖的特殊手套或者必須脫下手套才能操作設備而感到氣餒。通過(guò)在設計中采用創(chuàng )新性高級觸摸屏控制器，如：賽普拉斯的TMA4XX與TMA5XX器件，系統能夠支持解決靈敏度問(wèn)題所需要的動(dòng)態(tài)范圍。利用不同靈敏度模式、自動(dòng)模式切換功能以及高SNR與抗噪性，系統能夠以公眾所需要的更好用戶(hù)體驗實(shí)現對手套的無(wú)縫支持。 |
